半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)方法和導(dǎo)電凸塊圖案增強(qiáng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體器件用于各種電子應(yīng)用中，諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和其他電子設(shè) 備。通常通過(guò)在半導(dǎo)體襯底上方依次沉積絕緣或介電層、導(dǎo)電層以及半導(dǎo)體材料層且使用 光刻來(lái)圖案化各個(gè)材料層以在其上形成電路部件和元件而制造半導(dǎo)體器件。
[0003] 通常在單個(gè)半導(dǎo)體晶圓上制造數(shù)十或數(shù)百個(gè)集成電路。通過(guò)沿著劃線切割集成電 路來(lái)單一化各個(gè)管芯。例如，隨后以多芯片模塊或其他類(lèi)型的封裝方式來(lái)單獨(dú)封裝各個(gè)管 -H- 〇
[0004] 半導(dǎo)體工業(yè)通過(guò)不斷減小最小部件尺寸而不斷提高各種電子部件(例如，晶體管、 二極管、電阻器、電容器等）的集成度，這允許更多部件被集成到指定區(qū)域內(nèi)。在一些應(yīng)用 中，這些更小的電子部件還需要比之前的封裝利用更小面積的更小封裝。
[0005] 晶圓級(jí)封裝（WLP)和襯底上晶圓上芯片（CoWoS)封裝方式是正在發(fā)展中的更小封 裝類(lèi)型的一些實(shí)例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種設(shè)計(jì)半導(dǎo) 體器件的方法，所述方法包括：設(shè)計(jì)導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)；對(duì)所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)執(zhí)行導(dǎo) 電凸塊圖案增強(qiáng)算法以創(chuàng)建增強(qiáng)的導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)；基于所述增強(qiáng)的導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì) 來(lái)設(shè)計(jì)布線圖案；以及對(duì)所述布線圖案執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC)程序。
[0007] 在該方法中，對(duì)所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)執(zhí)行所述導(dǎo)電凸塊圖案增強(qiáng)算法。
[0008] 該方法還包括：在設(shè)計(jì)所述布線圖案之前，對(duì)所述增強(qiáng)的導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)執(zhí)行 測(cè)試。
[0009] 在該方法中，如果通過(guò)所述測(cè)試，則設(shè)計(jì)所述布線圖案。
[0010] 在該方法中，對(duì)所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)執(zhí)行所述導(dǎo)電凸塊圖案增強(qiáng)算法，并 且如果所述測(cè)試失敗，則所述方法包括重復(fù)設(shè)計(jì)所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)。
[0011] 該方法還包括：創(chuàng)建所述布線圖案的工廠存儲(chǔ)記錄。
[0012] 該方法還包括：對(duì)所述布線圖案執(zhí)行測(cè)試。
[0013] 在該方法中，如果通過(guò)所述測(cè)試，則創(chuàng)建所述布線圖案的工廠存儲(chǔ)記錄。
[0014] 在該方法中，如果所述測(cè)試失敗，則所述方法包括重復(fù)設(shè)計(jì)所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè) 計(jì)、執(zhí)行所述導(dǎo)電凸塊圖案增強(qiáng)算法和/或設(shè)計(jì)所述布線圖案。
[0015] 在該方法中，所述導(dǎo)電凸塊圖案增強(qiáng)算法包括：輸入所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)的多 個(gè)坐標(biāo)；計(jì)算所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)的有效導(dǎo)電凸塊圖案密度；模擬所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè) 計(jì)的導(dǎo)電凸塊高度；以及識(shí)別熱點(diǎn)以創(chuàng)建所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)的圖案增強(qiáng)引導(dǎo)。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種增強(qiáng)半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電凸塊圖案的方法，包 括：輸入所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)的多個(gè)坐標(biāo)；計(jì)算所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)的有效導(dǎo)電凸塊 圖案密度；模擬所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)的導(dǎo)電凸塊高度；以及識(shí)別熱點(diǎn)以創(chuàng)建所述導(dǎo)電凸 塊圖案設(shè)計(jì)的圖案增強(qiáng)引導(dǎo)。
[0017] 在該方法中，所述導(dǎo)電凸塊圖案包括用于多個(gè)導(dǎo)電凸塊的圖案，其中，輸入所述導(dǎo) 電凸塊圖案的多個(gè)坐標(biāo)包括：以（ Xi，yi)格式輸入所述導(dǎo)電凸塊圖案中的多個(gè)導(dǎo)電凸塊的 每一個(gè)的多個(gè)坐標(biāo)，并且i是所述多個(gè)所述導(dǎo)電凸塊的每一個(gè)導(dǎo)電凸塊的編號(hào)。
[0018] 在該方法中，計(jì)算所述有效導(dǎo)電凸塊圖案密度包括：選擇導(dǎo)電凸塊區(qū)域；
[0019] 計(jì)算所選擇的導(dǎo)電凸塊區(qū)域的密度；計(jì)算所選擇的導(dǎo)電凸塊區(qū)域的周?chē)鷧^(qū)域的密 度；以及根據(jù)所選擇的導(dǎo)電凸塊區(qū)域的密度和所述周?chē)鷧^(qū)域的密度計(jì)算所述半導(dǎo)體器件的 所述多個(gè)導(dǎo)電凸塊的有效密度（D)。
[0020] 在該方法中，計(jì)算所選擇的導(dǎo)電凸塊區(qū)域的密度包括計(jì)算A%，其中，計(jì)算所述周?chē)?區(qū)域的密度包括計(jì)算B%，并且計(jì)算所述多個(gè)導(dǎo)電凸塊的有效密度（D)包括使用方程式1 :
[0021] 方程式 I D= (w*A%+ (l_w) *B%);
[0022] 其中，w包括加權(quán)值。
[0023] 在該方法中，w約為0.3至約0.5。
[0024] 在該方法中，模擬所述導(dǎo)電凸塊高度包括：將所述導(dǎo)電凸塊高度模擬為所述多個(gè) 導(dǎo)電凸塊的密度的函數(shù)。
[0025] 在該方法中，模擬所述導(dǎo)電凸塊高度包括：通過(guò)向回歸模型輸入所計(jì)算的有效密 度來(lái)使用所述回歸模型，并且所述回歸模型輸出估算的導(dǎo)電凸塊高度。
[0026] 在該方法中，所述估算的導(dǎo)電凸塊高度用于識(shí)別所述熱點(diǎn)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：設(shè)計(jì) 導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)；實(shí)時(shí)對(duì)所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)執(zhí)行導(dǎo)電凸塊圖案增強(qiáng)算法以產(chǎn)生增強(qiáng) 的導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)，其中，所述導(dǎo)電凸塊圖案增強(qiáng)算法包括：輸入所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì) 的多個(gè)坐標(biāo)，計(jì)算所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)的有效導(dǎo)電凸塊圖案密度，模擬所述導(dǎo)電凸塊圖 案設(shè)計(jì)的導(dǎo)電凸塊高度，以及識(shí)別熱點(diǎn)以創(chuàng)建所述導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)的圖案增強(qiáng)引導(dǎo)；基 于所述增強(qiáng)的導(dǎo)電凸塊圖案設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)計(jì)布線圖案；以及對(duì)所述布線圖案執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查 (DRC)程序。
[0028] 在該方法中，設(shè)計(jì)所述半導(dǎo)體器件的方法包括：可在晶圓級(jí)封裝(WLP)或襯底上 晶圓上芯片（CoWoS)封裝中封裝的半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)方法。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖作出的下列描述，其中：
[0030] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件的方法的流程圖；
[0031] 圖2是示出根據(jù)一些實(shí)施例的增強(qiáng)半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電凸塊圖案的方法的流程圖；
[0032] 圖3a和圖3b不出了根據(jù)一些實(shí)施例的可以用于確定導(dǎo)電凸塊圖案的有效密度百 分比的圖案；
[0033] 圖4和圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例的可以用于確定模擬的導(dǎo)電凸塊高度的回歸模 型；
[0034] 圖6和圖7示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于確定估算的導(dǎo)電凸塊高度的模擬結(jié)果；
[0035] 圖8和圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的使用估算的導(dǎo)電凸塊高度確定導(dǎo)電凸塊圖案 的熱點(diǎn)（hot spot)的方法；
[0036] 圖10是根據(jù)一些實(shí)施例的包括根據(jù)一些實(shí)施例確定的導(dǎo)電凸塊圖案的WLP技術(shù) 的立體圖；
[0037] 圖11是根據(jù)一些實(shí)施例的圖10所示的WLP的截面圖；以及
[0038] 圖12示出了根據(jù)一些實(shí)施例的包括確定的導(dǎo)電凸塊圖案的CoWoS封裝的截面圖。
[0039] 除非另外表明，否則不同視圖中相應(yīng)的標(biāo)號(hào)和符號(hào)通常代表相應(yīng)的部件。繪制視 圖以清楚地示出實(shí)施例的相關(guān)方面，并且不必按比例繪制視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面詳細(xì)論述了本發(fā)明一些實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明提供了 在各種具體環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)的許多可應(yīng)用的發(fā)明概念。具體實(shí)施例僅僅是說(shuō)明制造和使用 本發(fā)明的示例性具體方式，并不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0041] 本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件的方法。本文中將描述新型半導(dǎo)體器件 設(shè)計(jì)方法和導(dǎo)電凸塊圖案增強(qiáng)方法。所述方法包括將以晶圓級(jí)封裝(WLP)的封裝方式、襯 底上晶圓上芯片（CoWoS)封裝方式以及其他封裝類(lèi)型來(lái)封裝的半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)方法。